Фотонно-кристаллические гибридные структуры опал/Ge2Sb2Te5: получение, структурные и оптические свойства

• Автор: Яковлев, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 161 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Основные условные обозначения и сокращения

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. ФОТОННЫЕ КРИСТАЛЛЫ

1.2. ФОТОННО-КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ НА ОСНОВЕ ХАЛЬКОГЕНИДНЫХ СТЕКЛООБРАЗНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВ

1.3. ХАЛЬКОГЕНИДНЫЕ СТЕКЛООБРАЗНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ СИСТЕМЫ ве-БЬ-Те

1.3.1. Структурные и электронные свойства соединений системы Єе-БЬ-Те.

1.3.2. Оптические свойства соединений системы Се-БЬ-Те

1.3.3. Эффекты переключения и памяти в соединениях системы Эе-БЬ-Те

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

ГЛАВА 2. СИНТЕЗ И ХАРАКТЕРИЗАЦИЯ СВОЙСТВ ПЛЕНОЧНЫХ ОПАЛОВ, ПЛЕНОК Се28Ь2Те5 И ГИБРИДНЫХ СТРУКТУР ОПАЛ/Се28Ь2Те
2.1. ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНОК ОПАЛА
2.2. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНОК Ое2БЪ2Те5 НА ПОВЕРХНОСТИ ОПАЛА
2.2.1. Метод термического испарения в вакууме
2.2.2. Метод лазерного электродиспергирования
2.3. СТРУКТУРНАЯ ХАРАКТЕРИЗАЦИЯ СИНТЕЗИРОВАННЫХ ОБРАЗЦОВ
2.4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОПТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.5. ОПТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИЗАЦИЯ ОПАЛОВЫХ ПЛЕНОК
2.6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЛЩИНЫ ПЛЕНОК СИНТЕТИЧЕСКОГО ОПАЛА ПО СПЕКТРАМ ОТРАЖЕНИЯ
2.7. ОПТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИЗАЦИЯ ПЛЕНОК Ое2БЬ2Те5, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ТЕРМИЧЕСКОГО ИСПАРЕНИЯ
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИЧЕСКОГО ОТКЛИКА ГИБРИДНЫХ СТРУКТУР ОПАЛ/Се28Ь2Те
3.1. СПЕКТРЫ ОТРАЖЕНИЯ ГИБРИДНЫХ СТРУКТУР С РАЗЛИЧНОЙ ТОЛЩИНОЙ СЛОЯ Се2БЬ2Те
3.2. СПЕКТРЫ ОТРАЖЕНИЯ ГИБРИДНЫХ СТРУКТУР С РАЗЛИЧНОЙ ТОЛЩИНОЙ ПЛЕНКИ ОПАЛА
3.3. ЗАВИСИМОСТЬ СПЕКТРОВ ОТРАЖЕНИЯ ГИБРИДНЫХ СТРУКТУР ОТ УГЛА ПАДЕНИЯ И ПОЛЯРИЗАЦИИ СВЕТА
3.4. АЗИМУТАЛЬНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ СПЕКТРОВ ОТРАЖЕНИЯ ГИБРИДНЫХ СТРУКТУР
3.5. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.5.1. Аномалии Вуда
3.5.2. Качественный анализ результатов эксперимента
3.5.3. Полуколичественный подход объяснения результатов эксперимента
3.5.4. Взаимодействие аномалии Вуда и ЗБ брэгговского резонанса.
3.6. ЧИСЛЕННЫЙ РАСЧЕТ СПЕКТРОВ ОТРАЖЕНИЯ ГИБРИДНЫХ СТРУКТУР ОПАЛ/ОегЯЬгТез
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
ГЛАВА 4. УПРАВЛЕНИЕ ОПТИЧЕСКИМ ОТКЛИКОМ ГИБРИДНЫХ СТРУКТУР ОПАЛ/Се28Ь2Те
4.1. ИЗМЕНЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПЛЕНОК Ое28Ь2Те5 ПОД ВЛИЯНИЕМ ТЕМПЕРАТУРЫ И ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
4.2. УПРАВЛЕНИЕ ОПТИЧЕСКИМ ОТКЛИКОМ ГИБРИДНЫХ СТРУКТУР ОПАЛ/Ос2БЬ2Те5 С ПОМОЩЬЮ ТЕМПЕРАТУРЫ И ЛАЗЕРНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
4.3. ВЫСОКОКОНТРАСТНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ УСТРОЙСТВ ЭНЕРГОНЕЗАВИСИМОЙ ФАЗОВОЙ ПАМЯТИ НА ОСНОВЕ ГИБРИДНЫХ СТРУКТУР ОПАЛ/Ое2БЬ2Те
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основные условные обозначения и сокращения
ФК - фотонный кристалл
ХСП - халькогенидный стеклообразный полупроводник
ОБТ- Ое-ЭЬ-Те
ОЗТ225 - Ое28Ь2Те
Ш — одномерный
2Б - двухмерный
ЗБ — трехмерный
ФЗЗ - фотонная запрещенная зона
СЭМ - сканирующая электронная микроскопия
АСМ - атомно-силовая микроскопия
ГЦК - гранецентрированная
ЛЭД - лазерное электродиспергирование

Рис. 1.23. Изображения, полученные с помощью СЭМ, (а) поверхности опаловой пленки, (б) скола композита опал/Ав-З, (в) скола инвертированной Ав-Б структуры [53].
Reflectivity Reflectivity Reflectivity
Рис. 1.24. Сравнение положения брэгговских пиков с рассчитанной ФЗЗ для (а) чистой пленки опала, (б) композита опал/As-S, (в) инвертированной As-S структуры [53].
Другим способом эффективной модификации оптических свойств 3D ФК на основе опала является создание гибридных структур (рис. 1.25), в которых слой металла или полупроводника располагается на поверхности или в середине ФК [54-56]. Изначально такую идею использовали для формирования профилированных металлических пленок, показывающих аномальное пропускание света за счет возбуждения в пленке поверхностных плазмон-поляритонов и их туннелирование через пленку [57-58]. Пленку металла наносили на поверхность монослоя упорядоченного массива диэлектрических шаров. В спектрах пропускания таких структур вместо